KR0135728B1 - Method for driving solid state imaging device - Google Patents

Method for driving solid state imaging device

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KR0135728B1
KR0135728B1 KR1019940002626A KR19940002626A KR0135728B1 KR 0135728 B1 KR0135728 B1 KR 0135728B1 KR 1019940002626 A KR1019940002626 A KR 1019940002626A KR 19940002626 A KR19940002626 A KR 19940002626A KR 0135728 B1 KR0135728 B1 KR 0135728B1
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KR
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charge
pixel group
photosensitive
vertical
signal
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KR1019940002626A
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Korean (ko)
Inventor
겐이치 아라카와
노부스케 사사노
도모아키 이이즈카
미호 고바야시
테츠오 야마다
히데키 모토야마
Original Assignee
사토 후미오
가부시키가이샤 도시바
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/50Control of the SSIS exposure
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N25/70SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
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Abstract

본 발명은, 감광영역의 상하에 필드메모리를 갖추고, 각 필드마다 독립적으로 출력하는 2라인 동시독출형의 고체촬상장치에 있어서, 라인간의 신호출력차를 역제할 수 있는 구동방법을 제공한다.The present invention provides a driving method which can reverse the signal output difference between lines in a two-line simultaneous read type solid-state imaging device having a field memory above and below a photosensitive area and outputting each field independently.

이를 위해 본 발명에 있어서는, VBL마다 감광영역(1)의 수직방향의 기수번째의 감광화소군과 우수번째의 감광화소군의 신호전하의 수직전송방향을 반전시킨다. 수직전송호(3)를 매개하여 수평전송로(6, 7)로 전송시킨 수직기수화소군과 수직우수화소군의 신호전하를 동일한 검하검출회로 8 또는 9로부터 필드(ODD의 다음에 EVEN 필드)마다 교대로 출력시킴으로써, 전하검출회로간의 출력 변동의 영향을 없앤다.To this end, in the present invention, the vertical transfer directions of signal charges of the odd-numbered photosensitive pixel group and the even-numbered photosensitive pixel group in the vertical direction of the photosensitive region 1 are reversed for each VBL. The signal charges of the vertical odd pixel group and the vertical superior pixel group transmitted to the horizontal transmission paths 6 and 7 by the vertical transmission arc 3 are transmitted from the same detection detection circuit 8 or 9 to each field (ODD and then EVEN field). By alternately outputting, the influence of the output fluctuations between the charge detection circuits is eliminated.

Description

고체촬상장치의 구동방법Driving Method of Solid State Imaging Device

제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 고체촬상장치의 구동방법의 설명도.1 is an explanatory diagram of a method of driving a solid state imaging device according to a first embodiment of the present invention.

제2도는 본 발명의 제1실시예에 따른 고체촬상장치의 개략타이밍도.2 is a schematic timing diagram of a solid state imaging device according to a first embodiment of the present invention.

제3도는 제2실시예에 따른 고체촬상장치의 구동방법의 설명도.3 is an explanatory diagram of a driving method of the solid state imaging device according to the second embodiment.

제4도는 제2실시예에 따른 고체촬상장치의 개략타이밍도.4 is a schematic timing diagram of a solid state imaging device according to a second embodiment.

제5도는 제3실시예에 따른 고체촬상장치의 개략타이밍도.5 is a schematic timing diagram of a solid state imaging device according to a third embodiment.

제6도는 제4실시예에 따른 고체촬상장치의 개략타이밍도.6 is a schematic timing diagram of a solid state imaging device according to a fourth embodiment.

제7도는 제5실시예에 따른 고체촬상장치의 개략타이밍도.7 is a schematic timing diagram of a solid state imaging device according to a fifth embodiment.

제8도는 본 발명 및 종래의 고체촬상장치의 단면도.8 is a sectional view of the present invention and a conventional solid state imaging device.

제9도는 본 발명 및 종래의 고체촬상장치의 단면도.9 is a sectional view of the present invention and a conventional solid state imaging device.

제10도는 본 발명 및 종래의 고체촬상장치의 단면도.10 is a cross-sectional view of the present invention and a conventional solid state imaging device.

제11도는 종래의 고체촬상장치의 구동방법의 설명도.11 is an explanatory diagram of a driving method of a conventional solid state imaging device.

제12도는 종래의 고체촬상장치의 개략타이밍도이다.12 is a schematic timing diagram of a conventional solid state imaging device.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 감광영역 2 : 감광화소1: photosensitive area 2: photosensitive pixel

3, 31, 32, 33 : 수직전송로 4 : 제1축적영역3, 31, 32, 33: vertical transmission path 4: first storage area

5 : 제2축적영역 6 : 제1수평전송로5: 2nd accumulation area 6: 1st horizontal transmission path

7 : 제2수평전송로 8 : 제1전하검출회로7: 2nd horizontal transmission line 8: 1st charge detection circuit

9 : 제2전하검출회로 11, 111 : 제1FS펄스9: second charge detection circuit 11, 111: first FS pulse

12, 121 : 제2FS펄스 13, 131 :제1필드전송펄스12, 121: 2FS pulse 13, 131: 1st field transfer pulse

14, 141 : 제2필드전송펄스 15 : 사이클릭전송펄스14, 141: second field transfer pulse 15: cyclic transfer pulse

16 : 소출(掃出)전송펄스 17, 171, 18 : 축적전하클리어펄스16: discharged transfer pulses 17, 171, 18: accumulated charge clear pulse

[산업상의 이용분야][Industrial use]

본 발명은 고체촬상장치에 관한 것으로, 특히 감광영역에 접하여 필드메모리를 갖추고, 2라인 동시 독출을 행하는 것이 가능한 고체촬상장치의 구동방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid state image pickup device, and more particularly, to a method of driving a solid state image pickup device having a field memory in contact with a photosensitive area and capable of simultaneously reading two lines.

[종래의 기술 및 그 문제점][Traditional Technology and Problems]

전하전송장치를 이용한 고체촬상장치중에서, 예컨대 CCD 에어리어센서는 고해상도를 얻을 수 있어 방송용 CCD, 고화질민생용 CCD, 전자스틸카메라 등에 이용되고 있다. 본 발명에 이용되는 종래 감광영역에 접하여 필드메모리를 갖추고서 2라인 동시 독출을 행하는 것이 가능한 에이리어센서 등의 고체촬상장치의 평면도를 제8도에 나타낸다. 또 제8도에 나타낸 고체왈상장치의 종래의 구동방법의 동작도를 제11도에 나타내고, 그 개략의 타이밍챠트도를 제12도에 나타낸다. 이 고체왈상장치의 감광영역(1)에는 입사광을 광전 변환하여 축적하는 감광화소(2)가 행방향 및 열방향으로 2차원적으로 배치되어 있다. 그리고, 그 2차원적으로 배치된 감광화소군이 구성하는 각 수직감광화소열간에는 수직전송로(3)가 설치되어 있다. 이 수직전송로(3)의 1전송단은 수직 2감광화소로 구성된다.Among solid-state imaging devices using charge transfer devices, CCD area sensors, for example, can achieve high resolution and are used in broadcast CCDs, high-definition public welfare CCDs, electronic still cameras, and the like. 8 is a plan view of a solid-state imaging device such as an area sensor capable of simultaneously reading two lines in a field memory in contact with a conventional photosensitive area used in the present invention. FIG. 11 shows an operation diagram of the conventional driving method for the solid wall apparatus shown in FIG. 8, and a schematic timing chart thereof is shown in FIG. In the photosensitive region 1 of this solid wall-shaped device, photosensitive pixels 2 for photoelectric conversion and accumulation of incident light are arranged two-dimensionally in the row direction and the column direction. A vertical transfer path 3 is provided between the vertical photosensitive pixel columns of the two-dimensionally arranged photosensitive pixel group. One transmission end of the vertical transmission path 3 is composed of two vertical photosensitive pixels.

감광영역(1)의 상하에는 1필드분의 신호전하를 축적할 수 있는 제1축적영역(4)과 제2축적영역(5)이 각각 설치되어 있다. 이 제1축적영역(4)과 제2축적영역(5)에는 각각 복수의 수직전송로(31 및 32)가 배치되어 있고, 각가 감광영역(1)의 수직전송로(3)에 접속되어 있다. 또, 제1축적영역(4)과 제2축적영역(5)의 감광영역(1)과는 반대측에는 제1수평전송로(6)와, 제2수평전송로(7)가 있고, 각각의 일단에 제1 및 제2전하검출회로(8, 9)가 설치되어 있다. 여기서, 제1축적영역(4)은 감광영역의 감광화소의 상하의 배열순번을 교체할 수 있도록 전송단이 루프현상으로 연결된 사이클릭(cyclic) 전송로로 되어 있다.Above and below the photosensitive region 1, a first accumulation region 4 and a second accumulation region 5 capable of storing signal charges for one field are provided, respectively. A plurality of vertical transmission paths 31 and 32 are disposed in the first storage area 4 and the second storage area 5, respectively, and are connected to the vertical transmission paths 3 of the photosensitive areas 1, respectively. . On the side opposite to the photosensitive area 1 of the first accumulation area 4 and the second accumulation area 5, there is a first horizontal transmission path 6 and a second horizontal transmission path 7, respectively. First and second charge detection circuits 8 and 9 are provided at one end. Here, the first storage region 4 is a cyclic transmission path in which the transmission stages are connected in a loop so that the arrangement order of the photosensitive pixels in the photosensitive region can be replaced.

다음에, 상기 고체촬상장치의 전송동작방법에 대해 설명한다. 이 고체촬상장치는, 일반적으로 1필드기간에 수직 전화소의 신호정보를 얻을 수 있다. 수직전송로(3)가 수직으로 배치된 2감광화소 1전송단을 형성하기 때문에, 수직블랭킹(VBL)내에, 먼저 수직방향으로 예컨대 위에서부터 기수번째의 감광화소군(이하, 제1화소군이라 칭함)으로부터 제12도에 내타낸 제1FS펄스(11)에 의해 제1축적영역(4)으로 전송된다. 그후 제1FS펄스(12)에 의해 수직방향으로 위에서부터 우수번째의 감광화소군(이하, 제2화소군이라 칭함)으로부터 수직전송(3)으로 신호전하를 독출하여 제2필드전송펄스(14)에 의헤 제2축적영역(5)으로 전송한다. 이때, 제1축적영역(4)의 신호전하는 수직방향의 감광화소의 순번을 반전출력할 수 있도록 펄스915)에 의해 사이클릭 전송된다. 그리고, 수평주사에 동기하여 1전송단씩 제1 및 제2축적영역(4, 5)의 신호전하가 각각 수평전송로(6, 7)로 이송되고, 다음의 수직블랭킹(VBL)에 있어서도 같은 동작이 반복된다. 또, 제1FS펄스(11) 앞에서 수직전송로(3)내의 스미어나 암전류라는 거짓(僞) 신호를 제거하기 위한 소출(掃出) 전송펄스(15)가 인가되고 있다.Next, a transfer operation method of the solid state imaging device will be described. This solid-state imaging device can generally obtain signal information of a vertical telephone station in one field period. Since the vertical transfer paths 3 form two photosensitive pixel 1 transmission stages arranged vertically, in the vertical blanking VBL, first, in the vertical direction, for example, the first photosensitive pixel group (hereinafter referred to as the first pixel group). The first FS pulse 11 shown in FIG. 12 to the first accumulation region 4. Thereafter, the first field pulse 12 reads the signal charges from the uppermost photosensitive pixel group (hereinafter referred to as the second pixel group) in the vertical direction to the vertical transfer 3 in the vertical direction, so that the second field transfer pulse 14 is read. The second storage area 5 is transmitted to the second storage area 5 by. At this time, the signal charge of the first accumulation region 4 is cyclically transmitted by the pulse 915 so as to invert the order of the photosensitive pixels in the vertical direction. In addition, the signal charges of the first and second accumulation areas 4 and 5 are transferred to the horizontal transmission paths 6 and 7 by one transmission stage in synchronization with the horizontal scanning, and the same operation is performed in the next vertical blanking VBL. This is repeated. In addition, an outgoing transmission pulse 15 is applied in front of the first FS pulse 11 to remove false signals such as smear and dark current in the vertical transmission path 3.

전술한 고체촬상장치의 구동방법에 있어서, 감광영역의 수직방향의 기수 및 우수 감광화소가 각각 항상 다름 검출회로로부터 출력되므로 가공형상의 변동이나 디자인 형상의 차이에 의한 검출회로의 이득이나 f 특성의 언발란스를 발생시켜 동일 필드내에 있어서 또는 필드간에 있어서도 주사선간의 출력차를 발생시켜 버린다.In the above-described method of driving a solid-state imaging device, the radix and even photosensitive pixels in the vertical direction of the photosensitive area are always output from different detection circuits, so that the gain and the f characteristics of the detection circuit due to variations in processing shape or difference in design shape are determined. Unbalance is generated to generate an output difference between scan lines even in the same field or between fields.

[발명의 목적][Purpose of invention]

본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 감광영역의 상하에 필드 메모리를 갖추고, 각 필드마다 독립적으로 출력하는 2라인 동시 독출의 고체촬상장치에 있어서, 라인간의 신호출력차를 억제할 수 있는 고체촬상장치의 구동방법을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above point, and in a two-line simultaneous readout solid-state imaging device having a field memory above and below a photosensitive area and outputting each field independently, the signal output difference between lines can be suppressed. It is an object of the present invention to provide a method of driving a solid state imaging device.

[발명의 구성][Configuration of Invention]

본 발명은, 수직블랭킹(VBL)마다에 감광영역의 수직방향의 기수번째의 감광화소군(이하, 수직기소화소군이라 칭함)과 우수번째의 감광화소군(이하, 수직우수화소군이라 칭함)의 신호전하의 수직전송방향을 반전시켜 동일한 검출회로로부터 필드마다 수직기수화소구노가 수직우수화소군의 신호전하를 출력하는 고체촬상장치의 구동방법에 특징이 있다. 또, 이 구동방법에 있어서 축적전하 클리어펄스에 의해 감광영역의 감광화소군의 축적전하를 배제하는 것을 특징으로 하고 있다.According to the present invention, each of the vertical blanking group (VBL) of the photosensitive pixel group (hereinafter referred to as the vertical pixel group) in the vertical direction of the photosensitive region and the even-numbered photosensitive pixel group (hereinafter referred to as the vertical excellent pixel group) A method of driving a solid-state imaging device is characterized by inverting the vertical transfer direction of signal charges and outputting the signal charges of the vertical excellent pixel group from the same detection circuit to each field from the same detection circuit. In this driving method, the accumulated charge of the photosensitive pixel group in the photosensitive region is eliminated by the accumulated charge clear pulse.

즉, 본 발명에 따른 고체촬상장치의 구동방법은, 입사광을 광전변환하여 발생한 신호전하를 일시적으로 측적하는 감광화소가 행방향 및 열방향으로 2차원적으로 배치되면서 상기 신호전하를 독출하여 열방향으로 전송하는 수직전송로가 상기 행방향의 감광화소열간에 설치된 감광영역과, 상기 감광영역에 설치되어 있는 복수의 상기 수직전송로의 각 제1단부에 설치되고 전송단이 루프형상으로 연결된 사이클릭전송로를 갖춘 제1전하축적영역, 상기 수직전송로의 각 제2단부에 설치된 전송로를 갖춘 제2전하축적영역, 상기 제1전하축적영역의 상기 감광영역과는 반대측에 상기 신호전하를 행방향으로 전송하고, 그 일단에 상기 신호전하를 전기신호를 변환하는 제1전하검출회로를 갖춘 제1수평전송로 및 상기 제2전하축적영역의 상기 감광영역과는 반대측에 상기 신호전하를 행방향으로 전송하고, 그 일단에 상기 신호전하를 전기신호로 변환하는 제2전하검출영역을 갖춘 제2수평전송로를 구비한 고체촬상장치에 있어서, 상기 감광영역의 각 수직방향의 기수행의 감광화소로 이루어진 제1화소군의 신호전하를 상기 제1전하축적영역으로 전송하고 나서, 이 감광영역의 수직방향의 우수행이ㅡ 감광화소로 이루어진 제2화소군의 신호전하를 상기 제2전하축적영역으로 전송하는 동작과, 상기 제1화소군의 신호전하를 상기 제2전하축적영역으로 전송하고, 상기제2화소군을 상기 제1전하축적영역으로 전송하는 동작을 필드마다 교대로 수행하는 것을 특징으로 하고 있다.That is, in the method for driving a solid-state imaging device according to the present invention, a photosensitive pixel for temporarily measuring signal charges generated by photoelectric conversion of incident light is two-dimensionally arranged in a row direction and a column direction to read out the signal charges in a column direction. A cyclic path in which a vertical transmission path for transmitting a signal is transmitted to the first photosensitive region provided between the photosensitive pixel rows in the row direction and the first ends of the plurality of vertical transmission paths provided in the photosensitive region, and the transmission terminal is connected in a loop shape. The signal charge is carried out on a side opposite to the photosensitive region of the first charge accumulation region, the first charge accumulation region having a transmission path, a second charge accumulation region having a transmission path provided at each second end of the vertical transmission path, and the photosensitive region of the first charge accumulation region. The first horizontal transmission path having a first charge detection circuit for transmitting the signal charge at one end thereof and converting the signal charge into an electrical signal, and the photosensitive area of the second charge accumulation area. A solid-state imaging device having a second horizontal transfer path having a second charge detection area for transmitting the signal charges in a row direction to one side and converting the signal charges into an electrical signal at one end thereof. After the signal charge of the first pixel group composed of vertically-oriented photosensitive pixels is transferred to the first charge accumulation region, the signal line of the second pixel group composed of photosensitive pixels in the vertically good row of the photosensitive region is transmitted. Transferring charges to the second charge accumulation region, transferring signal charges of the first pixel group to the second charge accumulation region, and transferring the second pixel group to the first charge accumulation region. Each field is alternately performed.

또, 상기 제1화소군의 신호전하를 상기 제1전하축적영역으로 전송하고 나서, 상기 제2화소군이 신호전하를 상기 제2전하축적영역으로 전송하는 동작과, 상기 제2화소군의 신호전하를 상기 제2전하축적영역으로 전송하고, 상기 제1화소군을 상기 제2전하축적영역으로 전송하는 동작을 필드마다 교대로 수행할 수 있다.The second pixel group transmits signal charges to the second charge accumulation region after the signal charges of the first pixel group are transferred to the first charge accumulation region, and the signal of the second pixel group is transmitted. Transfer of charge to the second charge storage region and transfer of the first group of pixels to the second charge storage region may be performed alternately for each field.

상기 제2전하축적영역은 전송단이 루프현상으로 연결된 전송로를 갖추고 있다.The second charge storage region includes a transmission path to which a transmission end is connected in a loop phenomenon.

더욱이, 제1독출펄스로 상기 제1화소군의 신호전하를 상기 제1전하축적영역으로 전송하고 나서, 제2독출펄스로 상기 제2화소군의 신호전하를 상기 제2전하축적영역으로 전송한 후, 축적전하 클리어펄스를 인가하여 상기 제1 및 제2화소군의 적어도 어느 한쪽의 축적전하를 배제하는 동작과, 상기 제1독출펄스로 상기 제2화소군의 신호전하를 상기 제1전하축적영역으로 전송하고, 상기 제2독출펄스로 상기 제1소화군을 상기 제2전하축적영역으로 전송한 후, 축적전하 클리어펄스를 인가하여 상기 제1 및 제2화소군의 적어도 어느 한쪽의 축적전하를 배제하는 동작을 필드마다 교대로 수행할 수 있다.Further, the signal charge of the first pixel group is transmitted to the first charge accumulation region by a first read pulse, and then the signal charge of the second pixel group is transmitted to the second charge accumulation region by a second read pulse. Thereafter, applying an accumulated charge clear pulse to exclude at least one of the accumulated charges of the first and second pixel groups, and accumulating the signal charges of the second pixel group with the first read pulses. And transfer the first digestion group to the second charge accumulation region with the second read pulse, and then accumulate charge clear pulse to apply at least one of the accumulated charges of the first and second pixel groups. The operation of excluding may be alternately performed for each field.

상기 축적전하 클리어펄스를 인가하고 나서 다음 필드의 상기 제1 또는 제2독출펄스까지의 전하축적기간을 상기 제1화소군과 제2화소군에서 동등하게 설정할 수 있다.The charge accumulation period from the application of the accumulated charge clear pulse to the first or second read pulse in the next field can be set equally in the first pixel group and the second pixel group.

상기 감광영역의 감광화소군의 신호전하를 배제하는 상기 축적전하 클리어펄스를 이 고체촬상장치가 형성되어 있는 반도체기관에 인가하는 것도 가능하다. 더욱이, 상기 축전전하 클리어펄스는 제1 및 제2축적전하 클리어펄스로 이루어지고, 전자는 이 고체촬상장치가 형성되어 있는 반도체기관에 인가되며, 후자는 제1 및 제2화소군의 어느 한쪽에 인가될 수 있다.It is also possible to apply the accumulated charge clear pulses excluding signal charges of the photosensitive pixel group in the photosensitive region to the semiconductor engine in which this solid-state imaging device is formed. Furthermore, the charged charge clearing pulses consist of first and second accumulated charge clearing pulses, the former is applied to the semiconductor engine in which the solid state imaging device is formed, and the latter is placed on either of the first and second pixel groups. Can be applied.

(작용)(Action)

본 발명에 있어서는, 수직기수화소군과 수직우수화소군의 신호전하의 수직 전송방향을 반전시킴으로써 동일한 검출회로로부터 필드마다 수직기수화소군 및 수직우수화소군의 신호전하를 출력할 수 있다. 또, 수직기수화소군과 우수화소군의 축적시간을 제3FS펄스(축적전하 클리어펄스)를 만들어 동등하게 함으로써 2개의 검출회로로부터 출력되는 광전변환출력전압을 동등하게 할 수 있다.In the present invention, the signal charges of the vertical odd pixel group and the vertical excellent pixel group can be output for each field from the same detection circuit by inverting the vertical transfer directions of the signal charges of the vertical odd pixel group and the vertical excellent pixel group. Further, by accumulating the 3FS pulse (accumulated charge clear pulse) and making the accumulation time of the vertical odd pixel group and the even pixel group equal, the photoelectric conversion output voltages output from the two detection circuits can be made equal.

(실시예)(Example)

이하, 예시 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings.

먼저, 제1도와 제2도 및 제8도를 참조하여 제1실시예를 설명한다.First, the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 2 and 8.

제8도는 감광영역의 상하에 필드메모리를 갖추고서 2라인 동시 독출을 행하는 고체촬상장치의 평면도이고, 제1도는 그 동작설명 평면도, 제2도는 그 개략타이밍차트도이다. 제8도는 나타낸 감광영역(1)은, 복수의 감광화소(2)가 종횡으로 배열되어 복수의 감광화소열(이하, 수직화소열이라 칭함)을 구성하고 있다. 각 감광화소열간에는 각각 수직전송로(3)가 형성되어 있다. 감광영역(1)은 수직방향의 기수번째의 감광화소군(제1화소군) 및 동방향의 우수번째의 감광화소군(제1화소군)으로 이루어진 화소군을 갖추고 있다. 이와 같은 구성의 고체촬상장치는 제2도에 나타난 타이밍으로 구성된다. CBL(Composite Blanking)은 이 고체촬상장치의 TV주사를 동기한 시스템 타이밍이다. 그 아래는 상기 타이밍에 따라 각 영역에 인가되는 대표펄스열을 나타내고 있다.FIG. 8 is a plan view of a solid state imaging device which simultaneously reads two lines simultaneously with field memories above and below the photosensitive area, FIG. 1 is a plan view for explaining the operation thereof, and FIG. 2 is a schematic timing chart thereof. In the photosensitive region 1 shown in FIG. 8, a plurality of photosensitive pixels 2 are vertically and horizontally arranged to constitute a plurality of photosensitive pixel rows (hereinafter referred to as vertical pixel rows). A vertical transfer path 3 is formed between each photosensitive pixel column. The photosensitive area | region 1 is equipped with the pixel group which consists of the odd photosensitive pixel group (1st pixel group) of a perpendicular direction, and the best photosensitive pixel group (1st pixel group) of the same direction. The solid state imaging device having such a configuration is constructed at the timing shown in FIG. Composite Blanking (CBL) is a system timing that synchronizes TV scanning of this solid-state imaging device. Below, the representative pulse train applied to each area according to the timing is shown.

상기 감광영역은 제1 및 제2축적영역과 마찬가지로, 통상 4상펄스(V1, V2, V3, V4)로 구동된다. 제2도에 나타낸 제1 및 제2화소군의 대표펄스는 각각 V1, V3이다. 먼저, 최초의 필드인 ODD 필드의 수직블랭킹(VBL)시에 소출전송펄스(16)로 수직전송로내의 거짓신호를 배제한 후, 시작 tl에 있어서 제1FS펄스(11)로 제1화소군(수직기수화소군)으로부터 신호전하를 독출하고, 제1축적영역(4)으로 제1필드전송펄스(13)에 의해 위쪽으로 전송된다. 이후, 시각 t2에 있어서 제2FS펄스(12)로 제2화소군(수직우수화소군)으로부터 신호전하를 독출하고, 제2필드전송펄스(14)에 의해 제2축적영역(5)으로 아래쪽 전송을 행한다. 그 동안 제1축적영역(4)에 있는 신호전하는 감광화소의 순번을 반전출력할 수 있도록 사이클릭전송된다. 이때, 제1축적영역94)에는 수직기수화소군으로부터 신호전하가, 제2축적영역(5)에는 수직우수화소군의 신호전하게 추겆ㄱ된 상태로 되어 있다. 이 후의 라인시프트동작에 의해 제1 및 제2축적영역의 신호전하는 수평전송로(6, 7)로 전송되고, 각각의 전하검출회로(8, 9)로부터 시계열로 전기신호로서 동시에 출력된다.Like the first and second accumulation regions, the photosensitive region is usually driven by four-phase pulses V1, V2, V3, and V4. Representative pulses of the first and second pixel groups shown in FIG. 2 are V1 and V3, respectively. First, when the vertical blanking (VBL) of the ODD field, which is the first field, the false signal in the vertical transmission path is excluded by the output transmission pulse 16, and then the first pixel group (vertical machine) is started by the first FS pulse 11 at the start tl. The signal charge is read out from the group of hydrides and transmitted upward by the first field transfer pulse 13 to the first accumulation region 4. Thereafter, at time t2, the signal charge is read out from the second pixel group (vertical pixel group) by the second FS pulse 12, and is transmitted downward by the second field transfer pulse 14 to the second accumulation region 5. Is done. In the meantime, the signal charge in the first accumulation region 4 is cyclically transmitted so that the sequence of the photosensitive pixels can be reversed and output. At this time, the signal charges from the vertical odd pixel group are in the first accumulation region 94 and the signal charges of the vertical superior pixel group are in the second accumulation region 5. The signal charges in the first and second accumulation regions are transferred to the horizontal transfer paths 6 and 7 by the subsequent line shift operation, and are simultaneously output as electrical signals in time series from the respective charge detection circuits 8 and 9.

다음의 EVEN 필드의 VBL시에 소출전송펄스(16)에 의해 수직전송로(3)내의 거짓신호를 배제한 후, 시각 tl1에 있어서 제1FS펄스(11)로 수직기소화소군으로부터 신호전하를 독출하고, 제2축적영역(5)으로 제1필드전송펄스(31)에 의해 아래쪽 전송을 행한다. 이 후, 시각 tl2에 있어서 제2FS펄스(12)로 수직우수화소군으로부터 신호전하를 독출하고, 제1축적영역(4)으로 제2필드전송펄스(141)에 의해 위쪽 전송을 행한다. 더욱이, 이 제1축적영역(4)에는 수직우수화소군의 신호전하가, 제2축적영역(5)에는 수직기수화소군의 신호전하게 축적된 상태로 되어 있다. 이 후는 상기와 마찬가지로 라인시프트동작에 의해 제1 및 제2축적영역의 신호전하는 각각의 수평전송로(6, 7)로 전송되고, 각각의 전하검출호로(89)로부터 시계열로 전기신호로서 동시에 출력된다. 따라서, 각각의 전하검출회로로부터 수직기수화소군과 우수화소군의 신호전하가 필드마다 출력된다. 이 각 필드의 동작이 교대로 반복된다.After the false signal in the vertical transmission path 3 is eliminated by the ejection transmission pulse 16 at VBL of the next EVEN field, the signal charge is read out from the vertical pixel group by the first FS pulse 11 at time tl1, The lower field transfer is performed by the first field transfer pulse 31 to the second accumulation area 5. Thereafter, at time tl2, signal charges are read out from the vertical superior pixel group by the second FS pulse 12, and the upper field is transferred upward by the second field transfer pulse 141 to the first accumulation region 4. Furthermore, the signal charges of the vertical pixel group are accumulated in the first accumulation region 4 and the signal charges of the vertical cardinal pixel group are accumulated in the second accumulation region 5. Thereafter, the signal charges of the first and second accumulation regions are transferred to the respective horizontal transmission paths 6 and 7 by line shift operation as described above, and are simultaneously transmitted as electrical signals in time series from the respective charge detection arcs 89. Is output. Therefore, signal charges of the vertical odd pixel group and the even pixel group are output for each field from each charge detection circuit. The operation of each of these fields is repeated alternately.

본 실시얘에서는, EVEN 필드의 제1축적영역(4)에 있어서 제2필드전송(141)과 사이클릭전송(15)이 수행되기 때문에, 존송기간이 약간 길어진다. 그래서, 제한된 VBL 기간에 전체의 전송을 종료시키기 위해 신호전하의 전송에 관계없는 소출전송(16)을 더욱 고속화시켜 소출기간을 단축화하고 있다. 여기에서는, 소출전송주파수를 약 1.3㎒, 필드전송주파수 및 사이클릭전송주파수를 약 0.5㎒로 하고 있지만, 물론 이 수치는 한정되지 않는다.In this embodiment, since the second field transfer 141 and the cyclic transfer 15 are performed in the first accumulation area 4 of the EVEN field, the duration of the transmission becomes slightly longer. Therefore, in order to end the entire transmission in the limited VBL period, the outgoing transmission 16 irrelevant to the transmission of the signal charges is further accelerated to shorten the outgoing period. Here, although the outgoing transmission frequency is about 1.3 MHz, the field transmission frequency and the cyclic transmission frequency are about 0.5 MHz, of course, this value is not limited.

다음에는 제3도 및 제4도를 참조하여 제2실시예를 설명한다. 제3도는 구동방법을 설명하는 고체촬상장치의 단면도이고, 제4도는 그 개략타이밍챠트도이다. ODD필드 VBL시에, 소출전송펄스(16)에 의해 수직전송로(3)내의 거짓 신호를 배제한 후, 시각 tl1에 있어서 제1FS펄스(111)로 수직우수화소군으로부터 신호전하를 독출하고, 제1필드전송펄스(13)에 의해 제1축적영역(4)으로 위쪽 전송을 행한다. 이 후, 시각 tl2에 있어서 제2FS펄스(12)로 수직기수화소군으로부터 신호전하를 독출하고, 제2필드전송펄스(14)에 의해 제2축적영역(5)으로 아래쪽 전송을 행한다. 그 동안, 제1축적영역(4)에 있는 신호전하의 순번을 반전축력 할 수 있도록 사이클릭전송된다.Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. 3 is a sectional view of a solid state imaging device for explaining the driving method, and FIG. 4 is a schematic timing chart thereof. In the ODD field VBL, after the false signal in the vertical transmission path 3 is eliminated by the outgoing transmission pulse 16, the signal charge is read out from the vertical superior pixel group by the first FS pulse 111 at the time tl1, One field transfer pulse 13 transfers the upper portion to the first accumulation area 4. Thereafter, at time tl2, the signal charge is read out from the vertical odd pixel group by the second FS pulse 12, and the second field transfer pulse 14 transfers the signal charge downward to the second accumulation region 5. As shown in FIG. In the meantime, it is cyclically transmitted so that the reverse charge of the signal charges in the first accumulation region 4 can be reversely accumulated.

이 때, 제1축적영역(4)에는 수직우수화소군의 신호전하가, 제2축적영역(5)에는 수직기수화소군의 신호전하게 축적된 상태로 되어 있다. 이 후는 전술한 바와 마찬가지로 라인시프트동작에 의해 제1 및 제2축적영역의 신호전하는 각각의 수펑전송로(6, 7)로 전송되고, 각각의 전하검출회로(8, 9)로부터 시계열로 신호전하로서 동시에 출력된다. 따라서, 각각의 전하검출회로로부터 수직기수화소군과 수직우수화소군의 신호전하가 필드마다 출력된다.At this time, the signal charge of the vertical superior pixel group is accumulated in the first accumulation region 4 and the signal charge of the vertical odd pixel group is accumulated in the second accumulation region 5. Thereafter, as described above, the signal charges in the first and second accumulation regions are transferred to the respective subchannels 6 and 7 by the line shift operation, and are signaled in time series from the respective charge detection circuits 8 and 9. It is output simultaneously as a charge. Therefore, signal charges of the vertical odd pixel group and the vertical superior pixel group are output for each field from each charge detection circuit.

이 실시예에서는, 소출전송기간을 단축할 수 있도록 사이클릭전송을 행하는 제1축적영역(4)으로의 신호전하의 전송을 ODD 필드, EVEN 필드 모두 제1필드전송으로 행한다.In this embodiment, the signal charges are transmitted to the first accumulation area 4 which performs cyclic transmission so that the ODD field and the EVEN field are the first field transmission so as to shorten the outgoing transmission period.

다음에는 제3도 및 제5도를 참조하여 제3실시예에 대해 설명한다. 전술한 실시예에 있어서, 제1FS펄스 및 제2FS펄스가 수직기수화소와 수직우수화소를 필드마다 교체하여 신호전하를 독출하기 때문에, 신호전하 축적기간이 기수화소에서는 제1FS펄스로부터 다음 필드의 제2FS펄스까지의 기간(T1)으로 되고, 우수화소에서는 제2FS펄스로부터 다음 필드의 제1FS펄스까지의 기간(T2)으로 된다. 다음 필드에서는 기수화소의 축적기간이 T2로 되고, 우수화소의 축적기간이 T1으로 된다. 즉, 기수 및 우수화소의 전하축적기간이 필드마다 달라 2개의 전하검출회로의 광전변환특성의 출력전압차를 발생시켜 버린다. 이 경우, 전하검출회로 이후의 이득보정을 외부회로로 행할 필요가 있고, 시스템형상의 회로구성이 복잡하게 되어 버린다. 예컨대, 필드전송주파수(13, 14)를 900㎑로 구동한 경우에서는, 상기 T1과 T2의 축적시간차는 580㎲정도 생겨 약 4%의 광전변환 출력전압차를 발생시킨다(제4도 참조).Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 5. FIG. In the above-described embodiment, since the first FS pulse and the second FS pulse read out the signal charge by replacing the vertical odd pixel and the vertical superior pixel for each field, the signal charge accumulation period is the first field of the next field from the first FS pulse in the odd pixel. A period T1 of up to 2 FS pulses is set, and a period T2 from the second FS pulse to the first FS pulse of the next field in the even pixel. In the next field, the accumulation period of the cardinal pixels is T2, and the accumulation period of the even pixels is T1. In other words, the charge accumulation periods of the odd and even pixels differ from field to field, resulting in an output voltage difference of the photoelectric conversion characteristics of the two charge detection circuits. In this case, the gain correction after the charge detection circuit needs to be performed by an external circuit, and the circuit configuration of the system shape becomes complicated. For example, in the case where the field transmission frequencies 13 and 14 are driven at 900 Hz, the accumulation time difference between T1 and T2 is about 580 Hz, generating about 4% photoelectric conversion output voltage difference (see FIG. 4).

이 불필요한 전하는, 다음의 EVEN필드의 소출(掃出) 전송(16)에 의해 버려진다. 전하검출회로(8, 9)로부터는 상기 라인시프트동작과 병행하여 시계열의 전기신호로서 2라인 독립적으로 출력된다. 다음의 EVEN필드의 VBL시에 소출전송펄스(16)에 의해 수직전송로(3)내의 거짓신호를 배제한 후, 제1FS펄스(111)로 수직우수화소로부터 신호전하를 독출하고, 제1필드전송(13)에 의해 제1축적영역(4)으로 위쪽 전송을 행한다. 이 후 제2FS펄스(121)로 수직기수화소로부터 신호전하를 독출하고, 제2필드전송펄스(14)에 의해 제2축적영역(5)으로 아래쪽 전송을 행한다. 그 동안, 제1축적영역(4)에 있는 신호전하의 순번을 반전출력할 수 있도록 사이클릭전송된다. 이 때, 제1축적영역(4)에는 수직우수화소의 신호전하게, 제2축적영역(5)에는 수직기수화소의 신호전하가 축적된 상태로 되어 있다. 그리고, 제2필드전송종료후에, 축적전하 클리어펄스(171)에 의해 수직우수화소로 광전변환되어 축적되어 있는 전하(불필요한 전하)를 독출한다. 그 후의 라인시프트동작에 의해 제1 및 제2축적영역(4, 5)의 신호전하를 각각 수평전송로(6, 7)로 전송하는 것과 병행하여 축적전하 클리어펄스(171)에 의해 독출된 전하(불필요한 전하)도 제2축적(5)으로 순차전송된다. 이 불필요한 전하는 다음의 ODD필드의 소출전송(16)에 의해 버려진다. 전하검출회로(8, 9)로부터는 시계열의 전기신호로서 2라인 독립적으로 출력된다.This unnecessary charge is discarded by the outgoing transmission 16 of the next EVEN field. From the charge detection circuits 8 and 9, two lines are independently output as time series electric signals in parallel with the line shift operation. After the false signal in the vertical transmission path 3 is eliminated by the ejection transmission pulse 16 at the VBL of the next EVEN field, the signal charge is read out from the vertical superior pixel by the first FS pulse 111, and the first field transmission is performed. (13), upward transmission is performed to the first accumulation region 4. Thereafter, the signal charge is read out from the vertical radix pixel by the second FS pulse 121, and the second field transfer pulse 14 transfers the signal charge downward to the second accumulation region 5. As shown in FIG. In the meantime, the cyclic transmission is performed so that the order of the signal charges in the first accumulation region 4 can be reversed. At this time, the signal accumulation of the vertical superior pixel is accumulated in the first accumulation region 4 and the signal charge of the vertical odd pixel is accumulated in the second accumulation region 5. After completion of the second field transfer, the accumulated charge clear pulse 171 reads out the charges (unnecessary charges) accumulated and photoelectrically converted into the vertical superior pixels. The charge read out by the accumulated charge clear pulse 171 in parallel with the transfer of the signal charges of the first and second accumulation regions 4 and 5 to the horizontal transfer paths 6 and 7 by the subsequent line shift operation, respectively. (Unnecessary charge) is also sequentially transferred to the second accumulation 5. This unnecessary charge is discarded by the outgoing transmission 16 of the next ODD field. From the charge detection circuits 8 and 9, two lines are independently output as time series electric signals.

이상과 같이 각각의 전하검출회로로부터 수직기수화소와 수직우수화소가 필드마다 출력되지만, 수직기수화소의 축적시간이 축적전하 클리어펄스로부터 제2FS펄스까지의 기간(T3)과 제2FS펄스로부터 제1FS펄스까지의 기간(T4)이 필드마다 반복되는데 반해, 수직우수화소의 축적시간은 제2FS펄스로부터 제1FS펄스까지의 기간(T4)과 축적전하 클리어펄스로부터 제2 FS펄스까지의 기간(T3)이 필드마다 반복된다. 이와 같이 하여 이 실시예에 있어서는, 축적시간(T3, T4)을 동등하게 하여 수직기수 및 우수화소의 축적시간을 일치시키고 있다. 제5도에 나타낸 바와 같이, 제3FS펄스(축적클리어펄스)를 설정함으로써 수직기수 감광화소와 우수감광화소의 축적시간을 동등하게 할 수 있고, 2개의 검출회로로부터 출력되는 광전변환 출력전압을 동등하게 할 수 있다. 그 결과, 검출회로출력의 이득(gain) 보정이 불필요하게 되어 시스템구성이 용이해진다.As described above, the vertical radix pixel and the vertical superior pixel are output from each charge detection circuit for each field, but the accumulation time of the vertical radix pixel is the period T3 from the accumulated charge clear pulse to the second FS pulse and the first FS from the second FS pulse. While the period T4 until the pulse is repeated for each field, the accumulation time of the vertical superior pixel is defined as the period T4 from the second FS pulse to the first FS pulse and the period T3 from the accumulated charge clear pulse to the second FS pulse. Repeated for each field. In this way, in this embodiment, the accumulation times T3 and T4 are equalized so that the accumulation times of the vertical radix and the even pixel are made to coincide. As shown in Fig. 5, by setting the third FS pulse (accumulation clear pulse), the accumulation time of the vertical radii-sensitized pixels and the even-sensitized pixels can be made equal, and the photoelectric conversion output voltages output from the two detection circuits are made equal. It can be done. As a result, gain correction of the detection circuit output becomes unnecessary, thereby facilitating the system configuration.

다음에는 제6도를 참조하여 제4실시예에 대해 설명한다.Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG.

이 실시예에서는 축적전하 클리어펄스(17)에 의해 제1 및 제2감광화소에 축적전하(불필요한 전하)를 배제하고 있다. 축적전하 클리어펄스(17)로부터 제2FS펄스까지의 기간(T31)과 또 하나의 축적전하 클리어펄스(171)로부터 제1FS펄스까지의 기간(T41)을 동등하게 하여 수직기수 및 우수화소 축적시간을 일치시키고 있다. 또, T31=T41의 관계를 유지하고 있으면, 그 축적시간을 임의로 설정하여 감도조정을 할 수 있다.In this embodiment, the accumulated charge (unnecessary charge) is eliminated in the first and second photosensitive pixels by the accumulated charge clear pulse 17. The period T31 from the accumulated charge clear pulse 17 to the second FS pulse is equal to the period T41 from another accumulated charge clear pulse 171 to the first FS pulse so that the vertical radix and the even pixel accumulation time are equalized. Matching. If the relationship of T31 = T41 is maintained, sensitivity can be adjusted by arbitrarily setting the accumulation time.

다음에는 제7도를 참조하여 제5실시예를 설명한다.Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG.

진술한 실시예에서는 축적전하 클리어펄스(17)에 의해 불필요한 전하를 전송로로 독출하는데 반해, 본 실시예에 있어서는 축적전하 클리어펄스(18)를 감광화소 아래의 OFD(Overflowed Line), 즉 고체촬상장치가 형성되어 있는 반도체기관에 인가하여 감광화소로부터의 신호절하를 한 번 쓸어 버림으로써, 제1FS펄스와 제2FS펄스의 축적시간차를 줄이고 있다. 이 경우, 수직기수화소의 축적시간이 축적전하 클리어펄스(18)로부터 제2FS펄스까지의 기간(T5)과 축적전하 클리어펄스(18)로부터 제1FS펄스까지의 기간(T6)이 필드마다 반복되는데 반해, 우수감광화소의 축적시간은 축적전하 클리어펄스(18)로부터 제1FS펄스까지의 기간(T6)과 축적전하 클리어펄스(18)로부터 제2FS펄스까지의 기간(T5)이 필드마다 반복된다. 이 예에서도 신호전하 축적시간을 임의로 설명할 수 있다.In the above-mentioned embodiment, the accumulated charge clear pulse 17 reads out unnecessary charges into the transfer path, whereas in the present embodiment, the accumulated charge clear pulse 18 is read out of an underflow pixel (OFD), i.e., solid state imaging. By applying the signal drop from the photosensitive pixel once to the semiconductor engine in which the device is formed, the accumulation time difference between the first FS pulse and the second FS pulse is reduced. In this case, the accumulation time of the vertical radix pixel is repeated for each field in the period T5 from the accumulated charge clear pulse 18 to the second FS pulse and from the accumulated charge clear pulse 18 to the first FS pulse. On the other hand, the accumulation time of the good photosensitive pixel is repeated for each field in the period T6 from the accumulated charge clear pulse 18 to the first FS pulse and the period T5 from the accumulated charge clear pulse 18 to the second FS pulse. In this example, the signal charge accumulation time can be arbitrarily explained.

이 실시예에 의해 2개의 검출회로의 신호차를 제로(0)로 할 수는 없지만, 종래 예(제4도의 T1, T2)의 1/2의 신호차로 할 수 있다. 이 신호차도 필드전송주파수를 도욱 높힘으로써 작게 할 수 있다. 더욱이, 축적전하 클리어펄스(18)의 인가후에 축적전하 클리어펄스를(17) 제1 또는 제2화소군의 어느 하나에 인가함으로써 축적전하 클리어펄스(17)로부터 제2FS펄스까지의 기간(T51)을 짧게 할 수도 있고, 또 T51=T6으로 함으로써 제1 및 제2화소군의 축적시간을 일치시킬 수 있다.In this embodiment, the signal difference between the two detection circuits cannot be zero (0), but the signal difference of the conventional example (T1, T2 in FIG. 4) can be set to 1/2. This signal difference can also be made small by increasing the field transmission frequency. Furthermore, the period (T51) from the accumulated charge clear pulse 17 to the second FS pulse by applying the accumulated charge clear pulse 17 to either the first or second pixel group after application of the accumulated charge clear pulse 18. Can be shortened, and by setting T51 = T6, the accumulation time of the first and second pixel groups can be matched.

본 발명은, 제9도 및 제10도에 나타낸 구조의 고체촬상장치의 구동방법에도 적용할 수 있다. 제9도의 고체촬상장치는, 감광영역 하부의 축적영역이 형성되어 있지 않은 점에서 지금까지의 실시예의 것과는 다르다. 감광영역(1)에는, 감광화소(2)가 행방향 및 열방향으로 2차원적으로 배치되어 있다. 그리고, 그 2차원적으로 배치된 화소군이 구성하는 각 수직화소열간에는수직전송로(3)가 설치되어 있다. 감광영역(1)상에는, 1필드분의 신호전하를 축적할 수 있는 제1축적영역(4)이 설치되어 있다. 제1축적영역(4)에는 복수개의 수직전송로(31)가 배치되어 있으며, 각각 감광영역(1)의 수직전송로(3)에 접속하고 있다. 또, 제1축적영역(4)의 감광영역(1)과는 반대측 및 감광영역(1)의 아래에는 제1수평전송로(6)와 제2수평전송로(7)가 있고, 각각의 일단에 제1 및 제2전하검출회로(8, 9)가 설치되어 있다. 여기서, 제1축적영역(4)은 감광영역의 감광화소의 상하의 배열순번을 교체할 수 있도록 전송단이 푸르형상으로 연결된 사이클릭전송로로 되어 있다. 이 고체촬상장치는 상기와 같은 구성이므로, 제8도에 나타낸 고체촬상장치와는 달리, 제2축적영역에 신호전하를 전송하는 전송펄스의 인가가 불필요하게 된다. 다만, 이 예에서는 제1 및 제2화소군의 축적시간을 일치시킬 수는 없다.The present invention can also be applied to a method for driving a solid-state imaging device having the structure shown in FIGS. 9 and 10. The solid-state imaging device of FIG. 9 differs from the previous embodiment in that no accumulation region under the photosensitive region is formed. In the photosensitive region 1, the photosensitive pixels 2 are two-dimensionally arranged in the row direction and the column direction. A vertical transfer path 3 is provided between each vertical pixel column constituted by the two-dimensionally arranged pixel group. On the photosensitive region 1, a first accumulation region 4 capable of storing signal charges for one field is provided. A plurality of vertical transmission paths 31 are arranged in the first storage area 4, and are connected to the vertical transmission paths 3 of the photosensitive area 1, respectively. In addition, there is a first horizontal transmission path 6 and a second horizontal transmission path 7 opposite the photosensitive area 1 of the first accumulation area 4 and below the photosensitive area 1. The first and second charge detection circuits 8 and 9 are provided in the chamber. Here, the first storage area 4 is a cyclic transmission path in which the transmitting ends are connected in a green shape so that the arrangement order of the photosensitive pixels in the photosensitive area can be replaced. Since the solid state imaging device is configured as described above, unlike the solid state imaging device shown in FIG. 8, it is unnecessary to apply a transfer pulse for transmitting signal charge to the second accumulation region. In this example, however, the accumulation time of the first and second pixel groups cannot be matched.

제10도의 고체촬상장치는, 어느 축적영역에도 사이클릭전송로가 형성되어 있는 특징이 있다. 이 고체촬상장치는 감광영역(1)에는 입사광을 광전변환하여 축적하는 감광화소(2)가 행방향 및 열방향으로 2차원적으로 배치되어 있다.The solid state image pickup device of FIG. 10 has a feature that a cyclic transmission path is formed in any accumulation area. In this solid-state imaging device, in the photosensitive region 1, photosensitive pixels 2 for photoelectric conversion and accumulation of incident light are arranged two-dimensionally in the row direction and the column direction.

그리고, 이 화소군이 구성하는 각 수직감광화소열간에는 수직전송로(3)가 설치되어 있다. 감광영역(1)의 상하에는, 1필드분의 신호전하를 축적할 수 있는 제1축적영역(4)과 제2축적영역(5)이 각각 설치되어 있다. 이 제1축적영역(4)과 제2축적영역(5)에는 각각 복수개의 수직전송로(31, 33)가 배치되어 있으며, 각각 감광영역(1)의 수직전송로(3)에 접속하고 있다. 또, 제1축적영역(4)과 제2축적역(5)의 감광영역(1)과는 반대측에는 제1수직전송로(6)와 제2수평전송로(7)가 있고, 각각의 일단에 제1 및 제2전하검출회로(8, 9)가 설치되어 있다. 제1 및 제2축적영역(4, 5)은, 감광영역의 감광화소의 상하의 배열순번을 교체할 수 있도록 전송단이 루프형상으로 연결된 사이클릭전송로로 되어 있다. 이 사이클릭전송로는, 좌우 어느방향으로도 전송하는 것이 가능하고, 서로 역방향으로 사이클릭전송하는 것도 가능하다. 사이클릭전송로에 있어서 사이클릭전송을 행하지 않을수도 있다. 사이클릭전송은 우회전 전송이어도 좋고 좌회전 존송이어도 좋은 바, 가장 효율적인 전송방법을 선택할 수 있다. 다만, 이 경우 제1 및 제2화소군의 축적시간을 일치시키기 위해서는, 감광영역(1)의 라인시프트펄스를 생략할 필요가 있다.A vertical transfer path 3 is provided between the vertical photosensitive pixel columns of the pixel group. Above and below the photosensitive region 1, a first accumulation region 4 and a second accumulation region 5 capable of storing signal charges for one field are provided, respectively. A plurality of vertical transmission paths 31 and 33 are disposed in the first storage area 4 and the second storage area 5, respectively, and are connected to the vertical transmission path 3 of the photosensitive area 1, respectively. . Moreover, on the opposite side to the photosensitive area 1 of the 1st accumulation area 4 and the 2nd accumulation area 5, there exists a 1st vertical transmission path 6 and the 2nd horizontal transmission path 7, The first and second charge detection circuits 8 and 9 are provided in the chamber. The first and second storage areas 4 and 5 are cyclic transmission paths in which the transmitting end is connected in a loop so that the arrangement order of the photosensitive pixels in the photosensitive area can be replaced. In this cyclic transmission, transmission can be performed in either of the left and right directions, and cyclic transmission can be performed in the opposite directions. The cyclic transmission may not be performed in the cyclic transmission path. The cyclic transmission may be a right turn transmission or a left turn zone transmission, so that the most efficient transmission method can be selected. In this case, however, in order to match the accumulation time of the first and second pixel groups, it is necessary to omit the line shift pulse of the photosensitive region 1.

이상의 구동방법에 의해, 동일한 전하검출회로로부터 필드마다 수직기수화소와 수직우수화소의 신호가 출력되므로, 동일한 전하검출회로에 있어서 2필드의 신호가 균일화된다. 그 결과, 이들 전화검출회로의 균일화된 신호를 이용하여 하나의 재생화면을 형성하면, 전하검출회로간의 특성변동의 영향을 없애 주사선간의 신호어긋남을 억제할 수도 있다. 또, 해상도정보를 얻은 후에 동일 필드의 2라인의 출력신호를 보태어 합치는 신호처리를 행하면, 2배의 다이내믹레인지(dynamic range)를 갖고, 게다가 수직해상도가 높은 영상신호를 얻는 것이 가능하게 된다.By the above driving method, since the signals of the vertical odd pixel and the vertical superior pixel are output for each field from the same charge detection circuit, the signals of the two fields are equalized in the same charge detection circuit. As a result, when one reproduction screen is formed by using the uniform signals of these telephone detection circuits, the signal shift between the scanning lines can be suppressed by eliminating the influence of the characteristic variation between the charge detection circuits. Further, after obtaining the resolution information, signal processing for adding and combining the output signals of two lines of the same field is performed, whereby a video signal having twice the dynamic range and high vertical resolution can be obtained.

본 발명에 따른 고체촬상장치의 전송동작은, 일예로서 제2도에 나타낸 타이밍챠트(CBL)에 기초해서 이루어진다. 이 타이밍챠트에서는 수직블랭킹(VBL) 기간과 수평블랭킹(HBL) 기간이 교대로 나타나고, VBL 기간에 감광영역의 감광화소로부터 수직전송로의 신호전하의 이송 및 수직전송동작을 행하며, 필요에 따라 사이클릭전송에 의한 전송순서의 변화를 행한다. 다음의 HBL 기간에 신호전하를 수평전송하여 이것을 외부로 출력할 수 있다. 이와 같이 블랭킹기간을 이용하여 수직 및 수평전송을 반복해서 행함으로써, 1필드기간에 전화소를 독립적으로 외부로 출력할 수 있다. 또, 블랭킹기간을 이용하여 수직 및 수평전송을 행함으로써, 신호전하의 독출기간에 전송동작을 제어하는 펄스가 출력에 혼입하는 것을 방지할 수 있다.The transfer operation of the solid state imaging device according to the present invention is performed based on the timing chart CBL shown in FIG. 2 as an example. In this timing chart, the vertical blanking (VBL) period and the horizontal blanking (HBL) period appear alternately, and during the VBL period, the transfer of signal charges from the photosensitive pixels of the photosensitive area to the vertical transfer path and the vertical transfer operation are performed. The transfer order is changed by click transfer. The signal charges can be horizontally transferred in the next HBL period and output to the outside. By repeating the vertical and horizontal transfers using the blanking period in this manner, the telephone station can be output to the outside independently in one field period. In addition, by performing vertical and horizontal transfers using the blanking period, it is possible to prevent the pulses controlling the transfer operation from being mixed into the output during the read periods of the signal charges.

전술한 실시예에서는 기수행의 감광화소로부터의 신호전하를 최초로 전송하고, 이어서 우수행의 감광화소로부터 신호전하를 전송하고 있지만, 이 순서는 역이라도 좋다.In the above embodiment, the signal charges from the photosensitive pixels in the first row are first transmitted, and then the signal charges are transmitted from the photosensitive pixels in the even row, but the order may be reversed.

[발명의 효과][Effects of the Invention]

본 발명은, 이상과 같은 구성에 의해, 동일한 전하검출회로로부터 필드마다 수직기수의 감광화소와 우수의 감광화소의 신호가 출력되므로, 동일한 전하검출회로의 2필드 신호를 이용하여 하나의 재생화면을 형성함으로써 전하검출회로간의 특성변동의 영향을 없애 주사선간의 어긋남을 억제할 수 있다.According to the above-described configuration, since the signals of the vertical photosensitive pixels and the excellent photosensitive pixels are outputted from the same charge detection circuit to each field, one reproduction screen is generated using two field signals of the same charge detection circuit. By forming it, it is possible to suppress the influence of the characteristic variation between the charge detection circuits and to suppress the deviation between the scanning lines.

또, 수직기수감광화소와 우수감광화소의 축적시간을 전하축적 클리어펄스를 만들어 둥등하게 함으로써, 2개의 검출회로로부터 출력되는 광전변환 출력전압을 동등하게 할 수 있고, 검출회로출력의 이득보정이 불필요하게 되어 시스템구성이 용이해진다In addition, by accumulating the accumulation time of the vertical radii-sensitized pixels and the good-sensitized pixels by making charge accumulation clear pulses, the photoelectric conversion output voltages output from the two detection circuits can be equalized, and gain correction of the detection circuit output is unnecessary. System configuration becomes easy

Claims (7)

입사광을 광전변환하여 발생한 신호전하를 일시적으로 축적하는 감광화소가 행방향 및 열방향으로 2차원적으로 배치되면서 상기 신호전하를 독출하여 열방향으로 전송하는 수직전송로가 상기 행방향의 감광화소열간에 설치된 감광영역과, 상기 감광영역에 설치되어 있는 복수의 상기 수직전송로의 각 제1단부에 설치되고, 전송단이 루프형상으로 연결된 사이클릭전송로를 갖춘 제1축적영역, 상기 수직전송로의 각 제2단부에 설치된 전송로를 갖춘 제2축적영역, 상기 제1축적영역의 상기 감광영역과는 반대측에 상기 신호전하를 행방향으로 전송하고, 그 일단에 상기 신호전하를 전기신호로 변환하는 제1전하검출회로를 갖춘 제1수평전송로 및 상기 제1전하축적영역의 상기 감광영역과는 반대측에 상기 신호전하를 행방향으로 전송하고, 그 일단에 상기 신호전하를 전기신호로 변환하는 제2전하검출회로를 갖춘 제2수평전송로를 구비한 고체촬상장치에 있어서, 상기 감광영역의 각 수직방향의 기수행의 감광화소로 이루어진 제1화소군의 신호전하를 상기 제1축적영역으로 전송하고 나서, 이 감광영역의 수직방향의 우수행의 감광화소로 이루어진 제2화소군의 신호전하를 상기 제2전하축적영역으로A photosensitive pixel that temporarily accumulates signal charges generated by photoelectric conversion of incident light is two-dimensionally arranged in a row direction and a column direction, and a vertical transmission path that reads the signal charges and transmits them in the column direction is disposed between the photosensitive pixels in the row direction. A first storage area having a photosensitive area provided at the first side, and a first transmission area provided at each of the first ends of the plurality of vertical transmission paths provided in the photosensitive area, wherein the transmission end is connected in a loop shape, the vertical transmission path A second accumulation region having a transmission path provided at each second end of the first storage region, the signal charge in the row direction on the side opposite to the photosensitive region of the first accumulation region, and converting the signal charge into an electrical signal at one end thereof; A first horizontal transfer path having a first charge detection circuit and a signal charge in the row direction on the opposite side to the photosensitive region of the first charge accumulation region; A solid-state imaging device having a second horizontal transfer path having a second charge detection circuit for converting signal charges into an electrical signal, wherein the first pixel group comprises a photosensitive pixel of a vertical row in each vertical direction of the photosensitive area. After the charge is transferred to the first accumulation region, the signal charge of the second pixel group composed of photosensitive pixels in the even row in the vertical direction of the photosensitive region is transferred to the second charge accumulation region. 전송하는 동작과, 상기 제1화소군의 신호전하를 상기 제2축적영역을 전송하고, 상기 제2화소군을 상기 제1축적영역으로 전송하는 동작을 필드마다 교대로 수행하는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치의 구동방법.And transmitting the signal charges of the first pixel group to the second accumulation region and transmitting the second pixel group to the first accumulation region alternately for each field. A method of driving an imaging device. 제1항에 있어서, 상기 제1화소군의 신호전하를 상기 제1축적영역으로 전송하고 나서, 상기 제2화소군의 신호전하를 상기 제2축적영역으로 전송하는 동작과, 상기 제2화소군의 신호전하를 상기 제1축적영역으로 전송하고, 상기 제1화소군을 상기 제2축적영역으로 전송하는 동작을 필드마다 교대로 수행하는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치의 구동방법.The method of claim 1, further comprising: transmitting signal charges of the first pixel group to the first accumulation region, and then transmitting signal charges of the second pixel group to the second accumulation region; And transmitting the signal charges to the first storage area and transferring the first group of pixels to the second storage area alternately for each field. 제1항에 있어서, 상기 제2축적영역은 전송단이 루프형상으로 연결된 전송로를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치의 구동방법The method of driving a solid state image pickup apparatus according to claim 1, wherein the second accumulation area has a transmission path in which a transmission end is connected in a loop shape. 제1항에 있어서, 제1독출펄스로 상기 제1화소군의 신호전하를 상기 제1축적영역으로 전송하고 나서, 제2독출펄스로 상기 제2화소군의 신호전하를 상기 제2축적영역으로 전송한 후, 축적전하를 클리어펄스를 인가하여 상기 제1 및 제2화소군의 적어도 어느 한쪽의 축적전하를 배제하는 동작과, 상기 제1독출펄스로 상기 제2화소군의 신호전하를 상기 제1축적영역으로 전송하고, 상기 제2독출펄스로 상기 제1화소군을 상기 제2축적영역으로 전송한 후, 축적전하 클리어펄스를 인가하여 상기 제1 및 제2화소군이 적어도 어느 한쪽의 축적전하를 배제하는 동작을 필드마다 교대로 수행하는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치의 구동방법.The signal storage device of claim 1, wherein the signal charge of the first pixel group is transmitted to the first accumulation region using a first read pulse, and the signal charge of the second pixel group is transferred to the second accumulation region using a second read pulse. After transmission, applying a clear pulse to accumulate charge, thereby excluding at least one accumulated charge of the first and second pixel groups, and converting the signal charge of the second pixel group to the first read pulse. Transfer to the first accumulation region, transfer the first pixel group to the second accumulation region with the second read pulse, and apply an accumulation charge clear pulse to accumulate at least one of the first and second pixel groups. A method of driving a solid-state imaging device, characterized in that the operation of excluding charges is performed alternately for each field. 제4항에 있어서, 상기 축적전하 클리어펄스를 인가하고 나서 다음 필드의 상기 제1 또는 제2독출펄스까지의 전하축적기간을 상기 제1화소군과 제2화소군에서 동등하게 설정되는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치의 구동방법.5. The charge storage period from the first pixel group to the second read pulse in the next field after applying the accumulated charge clear pulse is set equally in the first pixel group and the second pixel group. A method of driving a solid state imaging device. 제4항에 있어서, 상기 감광영역의 감광화소의 신호전하를 배제하는 상기 축적전하 클리어펄스는 상기 고체촬상장치가 형성되어 있는 반도체 기관에 인가되는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치의 구동방법.5. The method for driving a solid state imaging device according to claim 4, wherein the accumulated charge clearing pulses excluding signal charges of the photosensitive pixels in the photosensitive region are applied to a semiconductor engine in which the solid state imaging device is formed. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 축적전하 클리어펄스는 제1 및 제2축적전하 클리어펄스는 이우러지고, 전자는 상기 고체촬상장치가 형성되어 있는 반도체기판에 인가되며, 후자는 제1 및 제2화소군의 어느 한 쪽에 인가되는 것을 특징으로 하는 고체촬상장치의 구동방법.The semiconductor device according to any one of claims 4 to 6, wherein the accumulated charge clear pulses are combined with the first and second accumulated charge clear pulses, and electrons are applied to the semiconductor substrate on which the solid state imaging device is formed. The latter method is applied to either of the first and second pixel groups.
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